試析自動化技術在礦山機電控制中的應用獲獎科研報告摘

要：隨著社會經濟的快速發展，礦山機電設備得到了不斷的更新，在礦山開采中逐漸使用自動化控制設備，自動化控制技術得到了廣泛應用。本文將在分析自動化技術相關概念的基礎上，對礦上開采中應用自動化控制設備重要性進行簡要分析，然后探討自動化技術在礦上機電控制中有哪些方面的應用。

關鍵詞：自動化技術;礦山機電控制;PLC技術;應用

由于生活生產對礦產資源需求量不斷增長，所以只能加大對礦產資源的開發和利用。而礦產資源的有效開發需要高效的礦山開采設備，過去的礦山機電設備具有消耗能量高、成本高、效率低下等缺點，無法滿足現代化礦山開采的需要，因此對礦山機電設備提出了更高要求。隨著科學技術的發展，礦山機電設備得到了不斷更新，自動化控制設備被應用到礦山開采中，提高了開采工作效率和開采水平。自動化技術中的PLC技術已經逐漸代替傳統的礦山機電設備，但是PLC技術在礦山機電控制中的應用也存在一些不足的地方，需要對PLC控制技術進行進一步的優化改善。

一、PLC技術概念

PLC技術作為自動化技術中最常用到的技術，全稱叫做可編輯的邏輯控制器技術，可通過數字運算進行操作與控制。在工作時通過可編寫的存儲器，完成邏輯運算、順序運算、算數運算等存儲操作命令，然后也可以對模擬式和數字式數據實現輸出和輸入。該技術具有可靠性高、穩定性強、操作簡單方便的特點，PLC主要由輸入和輸出接口、電源、編程器和擴展接口、存儲器以及中央處理器構成，通過電源、地址和數據的連接進行數據交換，并對需要控制的設備進行操作控制。PLC技術功能強大，應用起來也比較靈活，各個模塊和單元可以進行自由組合，能滿足不同系統的需求，滿足工業控制的需求。

二、PLC技術在礦山機電控制中應用的必要性和優勢

1.PLC技術應用的必要性

隨著對礦產資源需求量的增加，對礦山開采所使用的機械設備也提出了更高要求，只有高效的礦山開采設備才能提高礦采資源開采的效率和質量。因此需要礦山工業技術系統進行優化升級，這樣才能滿足對礦山開采設備數量和性能的需求。從礦山開采機電控制來說，首先機電控制的自動化能提高礦山的采出量，更重要的是能提升整個礦山開發的效率。因為自動化在機電控制中的應用，可以優化原本的操作，使得整個操作流程更加方便和簡單，只需要少量的人力便能實現整個操作控制體系的有效運轉，降低人力成本和其他成本的輸出。此外，自動化在操作控制體系中的應用，也可以提高安全性能，這是引文固定的工作體系減少了人工的參與量，也降低了操作失誤的發生幾率，就算發生失誤也能有效避免人員傷害，提高整個工作系統的安全性。

2.PLC技術應用的優勢

礦山開采作業是在井下作業，而井下作業的環境十分復雜，不僅溫度很高，而且還可能會受到有害氣體對人體健康的威脅，如果操作人員在井下作業時發生失誤，便可能會引起爆炸、窒息和中毒等事故。此外，機電控制又包含著復雜的操作控制流程和環節，需要各種各樣的技術操作，而在傳統的機電控制下，礦山機電控制設備沒有較高的安全性能，而且又通常需要人工操作完成，成本較高，能量消耗較大。而自動化技術應用到機電控制中，便突出了其獨特的應用優勢。首先工程控制一般會有各類型的工程控制模塊，而自動化技術能對這些模塊進行靈活組合，而且各個模塊還具有很大的擴展性和實用性，能設計出明確的編程流程。此外，自動化技術在控制操作中具有很強的可操作性，使用方便，能夠通過邏輯圖或者梯形圖來表達，不需要操作人員更多的操作。因此，為了能應對井下作業復雜的環境，需要借助自動化技術，提高井下機電控制操作的安全性。在PLC裝置中還設置有穩壓和屏蔽的模塊，所以能夠防止各種因素的干擾。

三、PLC技術在礦山機電控制中的應用

1.PLC技術在下運膠帶機中的應用

在自動化投入到礦山機電控制體系之后，減少了過去對于人工操作的依賴，也完成了許多過去不可能完成的任務，并提高了工作的效率，這主要歸功于機電一體化的實現。在機電一體化之下，由于KZP系列盤式可控制裝置的應用，能對整個設備系統進行有效監控，并將設備應用中的結果通過數據形式展示，這樣就能對整個工作體系進行必要的檢測和監控，會根據設定值來發出相應的指令。比如在計局監測中的應用，當檢測到在合適范圍值內就會發出使電流降低的指令，帶動系統油壓，使膠帶減速，而如果超出了合適范圍值，就會發出相反指令，使電流增加，開放閘瓦，保持膠帶運送機的正常。

2.PLC技術在風門中的應用

從PLC技術的概念分析中可知，這是一種在工業環境下為了滿足工業控制需求而設計出來的數字運算操作電子裝置，完成操作指令，實現對各類機器設備的控制，具有可靠性高和操作簡便的優點。所以在其應用中也可以用來實現礦井下風門的自動化開閉。在過去傳統機電控制設備下，對于礦井下風門的操作一般是由人工來完成，但是卻存在操作難度大，具有安全風險的問題，如果人工操作不當還會引起風門被損壞。自動化技術在礦井下風門機電控制設備中的應用，可有效實現對風門的自動開閉，這樣就解決了傳統機電設備帶來的困難，還降低了勞動強度，減少人力成本。現階段已經有很多煤礦企業在礦井下風門操作中應用了自動化控制技術，從而為煤礦的安全生產提供了保障。

3.PLC技術在螺桿空壓機中的應用

現階段在礦山機電控制中，由于傳統的空壓機性能較差，而螺桿式空壓機具有可靠性高、實用性強等優點所以逐漸取代了傳統的空壓機，并得到了廣泛的應用推廣。在螺桿式空壓機運行過程中，主要包括吸氣和吸機油、密封并運輸、壓縮和排氣四個環節。工作原理是當螺桿在內部進行轉動時，螺桿和殼體齒溝相互嚙合，這樣就能從進氣口吸入空氣和機油。當齒溝嚙合面不停轉動之后，螺桿式空壓機便會將吸入的空氣和機油進行密封并運輸，送到排氣口之后，由于齒溝嚙合面變小，機油和空氣便被壓縮，而當齒溝嚙合面轉動到排氣口時，就會將壓縮的機油和空氣排出螺桿式空壓機之外。在螺桿式空壓機中為了能有效控制排氣量，就需要對螺桿的轉動速度進行控制。所以會在螺桿式空壓機中設置變頻器，當排氣量超出正常范圍之后，螺桿式空壓機便會通過該變頻器對螺桿轉動速度進行調控，從而使空壓機的排氣量回到正常范圍內，這樣不但能保持排氣壓力的穩定，而且也降低了能源。

4.提升機電設備的綜合效能

井下作業中機電控制設備有許多類型，自然自動化及點控制設備也就有很多。在傳統的操作控制下，在實現提升操作中需要通過提升機來完成，消耗能量過高，浪費資源大。當自動化技術應用到機電控制設備以后，便可以通過可編程的變流器改造井下作業的繼電器裝置。在改造時需要選擇合適的位置安裝控制臺，然后在進行提升處理時還要注意井下作業所需要的各種材料，經過全方位自動化改造之后，井下作業各種類型機電設備的性能有所提升。

四、結語

綜上所述，隨著社會經濟和科學技術的不斷發展